Šodien mājās lielākā daļa iedzīvotājuattīstītajām valstīm ir vairāki datori, kā arī planšetdatori un citas mobilās ierīces. Jebkuras "sirds" ir procesors (CPU vai CPU). Tam ir sarežģīta struktūra. Lai saprastu, kā dators strādā, jums jāzina, kas ir iekļauts procesorā.
Pirms izpētīt ierīces, kas ir procesora daļa, jums vajadzētu uzzināt, kas tas ir paredzēts. Tātad, procesors ir centrālā datora ierīce. Viņa mērķis ir:
Šobrīd CPU ir īpaša integrāla shēma.
Ierīces, kas veido procesoru, ir šādas:
Tas ir atmiņas šūnu bloks, kas centrālā procesora iekšpusē veido īpaši ātru RAM. To viņš izmanto, un tas nav pieejams programmētājiem. Atmiņas ietilpība ir tikai daži simti baitu.
Centrālā procesora reģistri ir sadalīti 2 veidos: vispārīgi un speciāli.
1. tipa reģistrus izmanto, veicot loģiskā un aritmētiskā tipa darbības vai tādu papildu instrukciju kopu kā SSE, MMX utt.
Otrā tipa reģistros ir sistēmas dati, kas nepieciešami procesora darbībai. Tie ietver kontroles reģistrus, sistēmas adreses, atkļūdošanas reģistrus utt. Piekļuve tiem ir stingri reglamentēta.
Turklāt šādās ierīcēs ietilpst instrukciju skaitītājs, kas satur komandas adresi, kuru CPU sāks izpildīt nākamajā darbības ciklā.
Procesorā iekļautās ierīcesdiezgan daudzveidīgs. Tas ietver kešatmiņu. Tā ir kešatmiņa. Tās mērķis ir paātrināt datoru. Lai to izdarītu, kad centrālais procesors piekļūst atmiņai, tas vispirms pārbauda, vai pieprasītie dati ir saglabāti kešatmiņā. Šim nolūkam ienākošā pieprasījuma adrese tiek salīdzināta ar visu kešatmiņas tagu vērtībām, kur šos datus var saglabāt. Kešatmiņas rindas saskaņošana ar tagu tiek dēvēta par kešatmiņas trāpījumu. Pretējā gadījumā tiek reģistrēta kešatmiņas kļūda. Kešatmiņas trāpījums ļauj procesoram nekavējoties lasīt vai rakstīt datus rindā ar atbilstošu tagu. Kešatmiņas efektivitātes rādītājs izvēlētajam algoritmam (programmai) ir veiksmīgo kešatmiņas piekļuves skaita attiecība pret kopējo procesora pieprasījumu skaitu atmiņā, ko sauc par trāpījumu līmeni.
Kaut arī dažas ierīces, kas iekļautasprocesoriem ir sava atmiņa, ALU ir īpaša kombinēta shēma bez savas atmiņas elementiem. Tās mērķis ir īstenot vissvarīgākās datu apstrādes procesa darbības:
Tas sastāv no vienkāršu kopu izpildīšanasaritmētiskās darbības (AO), kas sadalītas 3 galvenajās kategorijās: loģiskās, aritmētiskās un bitu operācijas. AO ir datu apstrādes procedūras (atņemšana, saskaitīšana, reizināšana vai dalīšana), kuru argumenti un rezultāts ir skaitļi. Tās atšķiras no loģiskām operācijām. Tos saprot kā procedūras, kas konstruē sarežģītus apgalvojumus (AND, NOT, OR).
Aritmētiskās loģikas vienība sastāv noreģistri, vadības elements un papildinātājs ar loģiskām shēmām. Tas darbojas saskaņā ar to kodu kodiem, kas veikti ar mainīgajiem, kuri tiek ievietoti reģistros.
Šīs ierīces, kas ir daļa no procesora,ir vadītāju komplekts. Pirmais no tiem ir paredzēts, lai pārsūtītu tās atmiņas šūnas adresi, uz kuru dati tiek pārsūtīti. Katram no tiem tiek nosūtīts 1 bits. Tas atbilst 1 ciparam adresē. Palielinot adrešu veidošanai izmantoto vadu skaitu, iespējams iezīmēt vairāk šūnu. Kopnes platums nosaka maksimālo atmiņas apjomu, ko procesors var adresēt.
Ja datu autobusu salīdzina ar šoseju un nolasatā bitu dziļums ar joslu skaitu, tad adrešu kopne ir saistīta ar ielu vai māju numerāciju. Tās rindu skaits ir vienāds ar ciparu (rakstzīmju) skaitu mājas numurā. Tādējādi, ja māju numuri konkrētā ielā sastāv no vairāk nekā 2 cipariem aiz komata, tad uz tā izvietoto māju skaits nedrīkst pārsniegt 100 (t.i., 102). Izmantojot trīsciparu skaitļus, iespējamo adrešu skaits palielinās līdz 103.
Adrešu un datu kopnes ir neatkarīgas, unmikroshēmu dizaineri paši izvēlas savu bitu ietilpību pēc saviem ieskatiem. Tajā pašā laikā, jo vairāk datu kopnē ir bitu, jo vairāk ir adreses kopnē. Viņu bitu dziļums ir konkrēta procesora iespēju rādītājs. Jo īpaši datu kopnē tas nosaka procesora spēju apmainīties ar informāciju, un adreses kopnes platums norāda atmiņas apjomu, ar kuru tam ir iespēja strādāt.
Turpinot apsvērt to, kas ir iekļautsdatora procesors, nevar tikai pateikt dažus vārdus par šo ierīci. Tas ir paredzēts, lai paplašinātu CPU iespējas un nodrošinātu tā funkcionalitāti, izmantojot tā dēvēto peldošā komata moduli, procesoriem, kuriem nav integrēta moduļa.
Matemātikas kopprocesors nav viens no obligātajiem datora elementiem, un jūs varat to atteikt. Iepriekš daudzi ražotāji to darīja taupības apsvērumu dēļ.
Tomēr, risinot problēmas, kas prasa veikt daudz matemātisku aprēķinu (zinātniskiem vai inženiertehniskiem aprēķiniem), bija jāizlemj jautājums par datora veiktspējas palielināšanu.
Ja agrāk matemātikas kopprocesora modulistika instalēti mātesplatē kā atsevišķa mikroshēma, tad mūsdienu personālajos datoros šīs ierīces izmantošana šajā formātā nav nepieciešama, jo tā sākotnēji tika iebūvēta centrālajā procesorā.
Personālais dators ir sarežģīta un labi koordinēta sistēma.
Īsumā nav iespējams uzskaitīt visas iespējamās ierīces, kas veido datoru.
Papildus procesoram personālajā datorā ietilpst arī:
Turklāt tiek izmantotas dažādas perifērijas ierīces, piemēram:
Tagad jūs zināt, ka visas iespējamās ierīces,kas veido datoru, ir sarežģītas sistēmas daļas, ko kontrolē procesors. Diez vai tā lomu var pārvērtēt, jo datora darbs ir atkarīgs no tā normālas darbības. Šobrīd eksperti prognozē, ka nākamajās desmitgadēs pārstrādātāju materiālajā daļā notiks būtiskas izmaiņas. Tas ir saistīts ar faktu, ka tehnoloģiskais process būs novecojis, un parastos datorus aizstās kvantu, bioloģiskie utt.
